ship fault diagnosis technique
jianting guzhang zhenduan jishu
用于检测、监控舰艇运行状态，判断舰艇发生故障的部位与原因，并预测预报故障发展的技术。为正确掌握舰艇技术状况，提高舰艇及其系统、设备的运行可靠性与可用性，实施正确使用与科学维修提供依据。通常是在舰艇的系统、设备、机件处于运行状态或基本不拆卸的情况下，利用检测系统获得各种信息，以掌握其运行是否正常，对故障做出判定与处理的建议，并预测预报未来状况。
舰艇故障诊断，按故障诊断深度，分为简易诊断和精密诊断。简易诊断是对舰艇的船体及系统、设备、机件的运行状况，简便、迅速地作出概括评价，以继续进行监视与保护，并确定下一步采取的措施。精密诊断是在简易诊断的基础上，进一步详细诊断，以确定采取的措施与需要解决的问题。按故障诊断目的，分为功能诊断和运行诊断。功能诊断，指对新建造或修理后的舰艇，检查其运行工况和功能是否正常，并按检查结果进行调整。运行诊断，指对正常运行的舰艇，监视其故障的发生和发展。按诊断时机，分为定期诊断和连续诊断(监控)。定期诊断，指每隔一定时间，对运行状态下的舰艇进行的例行检查。连续诊断(监控)，指采用仪表、计算机信息处理系统对舰艇运行状态进行的不间断监控。按诊断信息源，分为直接诊断和间接诊断。直接诊断，指通过一次信息直接确定舰艇的状态。间接诊断，指通过二次信息间接判断舰艇的状态的变化。按诊断工况，分为常规工况诊断和特殊诊断。常规工况诊断，指在舰艇正常工作条件下进行的诊断。特殊诊断，指在舰艇的特殊工作条件下获取信息进行诊断。舰艇故障诊断技术，主要包括故障的检测技术、信号处理技术、识别技术和预测技术等。
故障检测技术 测量故障特征参数的技术。主要包括：无损检测、自动诊断和状态监控等技术。①无损检测技术。用于对舰艇材料、机件的性质、状态、结构进行无损害检测。常用的方法有：渗透法、磁粉法、射线法、超声法等。②自动诊断技术。由计算机控制的设备故障诊断技术。可有效地缩短故障检测和定位时间，提高可用性。自动诊断技术一般用于状态监测、故障检测和故障识别。③状态监控技术。用于连续地或定时地对舰艇各系统和设备的技术状态变化定量检测，用以监控故障发展趋势或机件寿命消耗情况，并及时报警，充分利用机件寿命。按监控对象可分为结构监控技术、发动机监控技术、功能系统监控技术和综合监控技术等。
故障信号处理技术 为排除噪声及其他干扰信号，有效地识别故障特征参数信号的处理技术。由于装备的故障信号往往相当微弱，有用的信号采集和处理，是故障诊断的关键技术。常用的有时间序列处理技术、图像处理技术、模式识别技术、多变量分析技术、光学处理技术等。
故障识别技术 根据检测到的故障特征参数判断故障原因的技术。通过对故障参数识别，分析故障原因，给出故障超差数值；分析故障影响，确定各种状态的可用性等。
故障预测技术 预测已识别到的异常现象的发展过程，推测其何时会成为潜在故障和功能故障，以便据以确定防治对策的技术。通常采用按故障模型预测设备的恶化过程与寿命，用过去积累的故障征兆和故障数据去预测故障的发展及后果等。
舰艇故障诊断技术的具体方法很多，在实际应用中，通常使用的有以下10种：①振动法。根据舰艇设备运行时产生的振动信号，测得其振动幅值(位移、速度、加速度)、频率和相位3个基本量，对振动信号进行分析处理，并作出诊断。②噪声法。根据舰艇设备运行时发出的噪声进行诊断，可用声级仪测量噪声强度或用频谱分析仪进行分析处理。③超声法。利用超声遇到异质界面发生反射的特性，根据反射波的强弱、位置和波形，判断缺陷的有无、大小和位置，进而确定缺陷的性质。④声发射法。利用金属机械材料产生裂纹时，材料的弹性能量以超高频振动形式释放出来的声发射，检测材料内部裂纹的发生和发展过程。⑤油分析法。根据舰艇运行中各系统所使用的润滑油、液压油、绝缘油等的理化特性变化进行分析诊断。⑥红外法。应用红外线特性对舰艇进行检测、诊断，主要是温度检测、缺陷探测等。⑦漏泄法。常用超声波、化学试剂和放射线等，对管道系统中的各种气工质漏泄及漏泄程度进行检测。⑧光纤内窥镜法。利用光纤可自由弯曲特点和医学内窥镜原理，对设备或管路内部等肉眼难于观察的部位，进行目视检查或照像。⑨故障定位法。如对电气(电子)设备及其线路进行检测，以判别技术状况，找出故障源与故障位置。⑩整机综合监控诊断法。利用电子计算机和遥测、遥感等技术，对整个系统、设备的性能参数、结构和运行状态进行综合检测与监控，以及对整个系统、设备进行故障检测、隔离与诊断。
故障诊断技术是20世纪60年代初发展起来的一门新技术。到60年代中期一些国家海军开始在舰艇上推广应用。中国人民解放军海军从70年代中期起也逐步在舰艇上推广应用。随着科学技术的飞跃进步，舰艇故障诊断技术将会有一个新的发展。今后一个时期主要是：在数理统计理论指导下，发展完善的故障判别方法，应用故障树分析技术制订合理的诊断程序；发展计算机信息处理技术，特别是振动、噪声等分析技术，提高诊断的灵敏度和可靠度；发展和推广先进的诊断手段与方法，对舰艇在运行状态下的监控与诊断；同时，提高舰艇的机内自动诊断水平与便携式诊断设备的综合化、袖珍化；发展对复杂系统、设备的运行检测、监控、预报等技术和人工智能、专家系统，进一步完善舰艇、系统故障诊断的软件技术。